Equipos para la enseñanza de la instrumentación electrónica y la física de plasmas

Abstract

Se presenta en este proyecto el desarrollo de dos experimentos para la enseñanza de la física de plasmas en las facultades de ciencias, química e ingeniería, y también la de equipos de entrenamiento para estudiantes de ciencias e ingeniería física en los fundamentos de la electrónica, desde los circuitos eléctricos hasta los analógicos y digitales.

El ánimo de realizar estos experimentos surge de una preocupación por observar, por una parte, que la física de plasmas, que ha tenido una repercusión enorme en campos de la ciencia básica y la tecnología (fabricación de semiconductores, medicina, bioplasmas y la atmósfera, entre muchas más), apenas se enseña en las licenciaturas de física, química e ingeniería. Es preocupante ver el rezago que guarda el país en esta materia, y la poca importancia que se le da en las facultades correspondientes. Por la otra parte, y basados en nuestra experiencia, los estudiantes de física (y los académicos que elaboran los planes de estudio)dan poca importancia a la enseñanza de la electrónica y su extensa gama de instrumentos, con los que se han hecho hallazgos fundamentales desde los albores del siglo XX. La razón, en parte, se debe al poco interés que se da a la física experimental, lo cual es algo típico en los países en vías de desarrollo.

Este proyecto plantea el desarrollo de dos experimentos en física de plasmas que permitirán al alumno observar fenómenos fundamentales tales como el efecto fotoeléctrico, los fenómenos de colisión de electrones e iones en gases, el movimiento de éstos a través del gas, la emisión de luz a partir de las colisiones inelásticas de los electrones con las moléculas; además, serán capaces de medir la densidad y temperatura del plasma, siendo este último un concepto estadístico muy ilustrativo. Los experimentos en electrónica están pensados para que el estudiante no padezca con el ensamble de los circuitos, perdiendo mucho tiempo en ello, y dejándole la impresión de que la electrónica es complicada y aburrida. Lo importante, y es el objetivo de este proyecto, es que el estudiante se dedique a observar y constatar lo medido con lo previsto en la teoría, ya que son los dos pilares indispensables que soportan a la Física.

El proyecto también contempla la asociación de un buen número de estudiantes (quince, hasta ahora) para que colaboren en las tareas prometidas y desarrollen sus tesis de licenciatura o posgrado a partir de estas experiencias.

La originalidad de los instrumentos por construir asegura que éstos podrán ser publicados en revistas indizadas de circulación internacional. Los académicos que sustentan este proyecto ya lo han hecho con algunos de sus estudiantes.